دائرة حماية الجهد الزائد

تُستخدم دوائر الحماية ، مثل حماية القطبية العكسية ، وحماية الدائرة القصيرة ، وحماية الجهد الزائد / المنخفض ، لحماية أي جهاز إلكتروني أو دائرة كهربائية من أي خطأ مفاجئ. بشكل عام ، يتم استخدام الصمامات أو MCB لحماية الجهد الزائد ، وهنا في هذه الدائرة ، سنبني دائرة حماية من الجهد الزائد دون استخدام الصمامات.

الحماية من الجهد الزائد هي إحدى ميزات مصدر الطاقة التي تقطع الإمداد كلما تجاوز جهد الدخل القيمة المحددة مسبقًا. للحماية من زيادة الجهد العالي ، نستخدم دائمًا حماية الجهد الزائد أو دائرة حماية المخل. دائرة حماية Crowbar هي نوع من الحماية من الجهد الزائد والتي تستخدم بشكل شائع في الدوائر الإلكترونية.

هناك العديد من الطرق المختلفة لحماية دائرتك من الجهد الزائد. إن أبسط طريقة هي توصيل المصهر في جانب إمداد الإدخال. لكن المشكلة هي أنها حماية لمرة واحدة ، لأنه عندما يتجاوز الجهد القيمة المحددة مسبقًا ، فإن السلك الموجود داخل المصهر سوف يحترق وينكسر الدائرة. ثم يتعين عليك استبدال المصهر التالف بآخر جديد لإجراء التوصيلات مرة أخرى.

هنا في هذه الدائرة ، يتم استخدام Zener Diode و Bipolar Transistor للحماية التلقائية من الجهد الزائد. يمكن أن يتم ذلك بطريقتين ،

1. دائرة منظم جهد زينر: هذه الطريقة تنظم جهد الدخل وتحمي الدائرة من الجهد الزائد عن طريق توفير جهد منظم ، لكنها لا تفصل جزء الخرج عندما يتجاوز الجهد حدود الأمان . سنحصل دائمًا على جهد خرج أقل من أو يساوي تصنيف الصمام الثنائي Zener.

2. دائرة حماية الجهد الزائد باستخدام Zener Diode: في الطريقة الثانية لحماية الجهد الزائد ، كلما تجاوز جهد الدخل المستوى المحدد مسبقًا ، فإنه يفصل جزء الإخراج أو الحمل عن الدائرة.

دائرة منظم الجهد زينر

يحمي منظم الجهد زينر الدائرة من الجهد الزائد وينظم أيضًا جهد إمداد الدخل. الرسم البياني للدائرة للحماية من الجهد الزائد باستخدام Zener Voltage Regulator موضح أدناه:

و قيمة الجهد مسبق من الدائرة هي القيمة الحرجة التي يتم عبرها قطع إما توريد أو أنها لن تسمح لأي الجهد فوق تلك القيمة. هنا قيمة الجهد المحدد مسبقًا هي تصنيف Zener. على سبيل المثال ، نحن نستخدم الصمام الثنائي Zener 5.1V ، فلن يتجاوز الجهد عند الخرج 5.1 فولت.

عندما يزيد جهد الخرج ، ينخفض ​​جهد الباعث الأساسي ، نظرًا لأن هذا الترانزستور Q1 يكون أقل. نظرًا لأن Q1 ينفذ أقل ، فإنه يقلل من جهد الخرج وبالتالي يحافظ على ثابت جهد الخرج.

يتم تعريف جهد الخرج على النحو التالي:

VO = VZ - VBE

أين،

VO هو جهد الخرج

VZ هو جهد انهيار زينر

VBE هو جهد باعث القاعدة

دائرة حماية الجهد الزائد باستخدام زينر ديود

أدناه مخطط الدائرة للحماية من الجهد الزائد مبني باستخدام الصمام الثنائي Zener وترانزستور PNP. تقوم هذه الدائرة بفصل الخرج عندما يتجاوز الجهد المستوى المحدد مسبقًا. القيمة المحددة مسبقًا هي القيمة المقدرة للديود Zener المتصل بالدائرة. يمكنك حتى تغيير الصمام الثنائي Zener وفقًا لقيمة الجهد المناسبة لك. عيب الدائرة هو أنك قد لا تجد القيمة الدقيقة لـ Zener diode ، لذا اختر واحدًا له أقرب تصنيف للقيمة المحددة مسبقًا.

المواد المطلوبة

• FMMT718 PNP الترانزستور - 2nos.
• زينر ديود 5.1 فولت (1N4740A) - عدد 1.
• المقاومات (1 كيلو ، 2.2 كيلو ، 6.8 كيلو) - 1 عدد. (كل)
• اللوح
• توصيل الأسلاك

مخطط دائرة حماية الجهد الزائد

عمل دائرة حماية الجهد الزائد

عندما يكون الجهد أقل من المستوى المحدد مسبقًا ، تكون المحطة الأساسية لـ Q2 عالية ولأنها ترانزستور PNP ، يتم إيقاف تشغيلها. وعندما يكون Q2 في حالة غير صالحة ، ستكون المحطة الأساسية لـ Q1 منخفضة وتسمح للتيار بالتدفق خلالها.

يبدأ الصمام الثنائي Zener بالتوصيل ، والذي يربط قاعدة Q2 بالأرض ويشغل Q2. عندما يتم تشغيل Q2 ، تحصل المحطة الأساسية لـ Q1 على HIGH ويتم تشغيل Q1 مما يعني أن Q1 يتصرف كمفتاح مفتوح. وبالتالي ، لا يسمح Q1 للتيار بالتدفق خلاله وحماية الحمل من الجهد الزائد.

نحتاج الآن أيضًا إلى النظر في انخفاض الجهد عبر الترانزستورات ، يجب أن يكون منخفضًا لضمان الدقة المناسبة للدائرة. لذلك استخدمنا ترانزستور FMMT718 PNP الذي يظهر قيمة تشبع منخفضة جدًا لـ VCE ، ونتيجة لذلك يكون انخفاض الجهد عبر الترانزستورات منخفضًا.

تحقق كذلك من دوائر الحماية الأخرى الخاصة بنا.